计算机网络工程第2版课后答案.docx
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计算机网络工程第2版课后答案
计算机网络工程（第2版）课后答案
第1章习题及解答
题 目
1.
举例说明把信息系统建立在计算机网络上已成为一种趋势，一种基本要求。
2.
如果要建设一个MIS系统，你希望获得什么样的系统平台服务？
如果是远程教育系统呢？
3.
系统集成不等于计算机网络工程，但它们之间有什么关系呢？
4.
在计算机网络发展的过程中，OSI模型起到了什么作用？
5.
TCP/IP模型中没有会话层和表示层，是Internet不需要这些层次提供的服务吗？
如果不是，Internet又如何得到这些服务？
6.
选择题
（1）处于计算机信息系统结构最底层的是（ ）。
（A）系统平台（B）信息系统（C）传输平台（D）网络平台
（2）在基于网络的信息系统中，为了了解、维护和管理整个系统的运行，必须配置相应的软硬件进行（ ）。
（A）安全管理（B）系统管理（C）故障管理（D）配置管理
（3）系统集成是在（ ）的指导下，提出系统的解决方案，将部件或子系统综合集成，形成一个满足设计要求的自治整体的过程。
（A）系统规划学（B）系统集成学（C）系统工程学（D）系统配置学
（4）以下不属于系统集成任务的是（ ）。
（A）应用功能的集成（B）技术集成（C）支撑系统的集成（D）产品设计
（5）计算机网络工程就是使用（ ）的方法，根据建设计算机网络的目标和网络设计原则将计算机网络的技术、功能、子系统集成在一起，为信息系统构建网络平台、传输平台和基本的网络应用服务。
（A）网络集成（B）系统集成（C）产品管理（D）技术管理
（6）（ ）是网络建设能否成功的关键性环节。
（A）需求调查和分析（B）网络设计（C）网络测试（D）网络施工
（7）以下说法中错误的是（ ）。
（A）计算机网络是由多台独立的计算机和各类终端通过传输媒体连接起来相互交换数据信息的复杂系统，相互通信的计算机系统必须高度协调地工作。
（B）计算机网络体系结构从整体角度抽象地定义计算机网络的构成及各个网络部件之间的逻辑关系和功能，给出协调工作的方法和计算机必须遵守的规则。
（C）现代计算机网络体系结构按结构化方式进行设计，分层次定义了网络通信功能。
（D）不同协议实现不同的功能，如差错检测和纠正、对数据块的分块和重组等，同样的功能不会出现在不同的协议中。
（8）开放系统互连OSI参考模型中的“开放”意指（ ）。
（A）其模型是允许不断调整和完善的（B）模型支持不定数量的设备（C）遵循OSI后，一个系统就可以和其他遵循该标准的系统进行通信（D）该模型支持和其他标准的设备互连
（9）OSI七层网络体系结构中，由下往上第四层为（ ）。
（A）传输层（B）应用层（C）网络层（D）会话层
（10）网络互连通常采用（ ）拓扑结构。
（A）星型（B）总线型（C）网状（D）环形
解 答
1.
如企业的生产销售管理系统、证券市场的证券管理系统、政府的办公系统、医疗单位的管理系统等。
2.
建设一个MIS系统，系统平台服务可能涉及DBMS、群件、开发工具和网络服务等，其中对DBMS通常有较高要求；对于远程教育系统，系统平台服务也涉及网络服务、DBMS等，但由于涉及实时的音频、视频流，因此对网络服务要求通常较高。
3.
系统集成是指在系统工程学的指导下，提出系统的解决方案，将部件或子系统综合集成，形成一个满足设计要求的自治整体的过程。
系统集成是一种指导系统规划、实施的方法和策略，体现了改善系统性能的目的和手段。
计算机网络工程是使用系统集成的方法，根据建设计算机网络的目标和网络设计原则将计算机网络的技术、功能、子系统集成在一起，为信息系统构建网络平台、传输平台和基本的网络应用服务。
可见，网络工程被包括在系统集成的范畴内。
4.
OSI参考模型是ISO提出的一个标准框架，为连接分布式的“开放”系统提供了基础，其有关体系结构理论上比较完善，对理解计算机网络有重要意义。
5.
不是。
TCP/IP的多数应用层协议都将OSI应用层、表示层、会话层的相应功能合在一起。
6.
（1）D
（2）B（3）C（4）D（5）B（6）B（7）D（8）C（9）A（10）C
第2章习题及解答
题 目
1.
比较以太网MAC帧结构与IEEE802.3帧结构的区别，并解释为什么两种不同格式的帧可出现在一个网络上。
2.
使用中继器为什么可以扩展网络长度？
有无限制条件？
3.
堆叠式集线器的级联电缆的作用是什么？
比较堆叠式集线器与普通集线器的优劣，指出适用场合。
4.
简述千兆以太网采用的帧突发技术和帧扩展技术。
5.
假设光速C=3×108m/s，物理层延迟Tphy=0.15×10-5，电信号在电缆种的传播速度为0.7C，最小帧长Lmin=64B。
在无中继器和集线器的情况下，请计算快速以太网跨距的近似值。
6.
比较全双工以太网和半双工以太网的区别。
7.
共享型以太网有哪些弱点？
交换型以太网是如何弥补这些弱点的？
8.
描述以太网交换机的逻辑机理。
9.
比较存储转发与直通两种交换方式的优缺点。
10.
无线局域网的CSMA/CA协议与以太网的CSMA/CD协议主要区别在哪里？
为什么在无线局域网中不能使用CSMA/CD协议？
11.
无线局域网有几种建网方式？
分别适用于哪些应用场合？
12.
无线局域网使用哪些技术解决安全问题？
13.
无线局域网由哪几部分组成？
各部分的作用是什么？
14.
何谓基本服务集？
何谓延伸服务集？
何谓分发系统？
15
说明接入点（AP）在无线局域网中的作用。
16.
组建一个有3个AP的无线局域网，这三个AP分别接在3个不同的IP子网上。
这样的一个无线局域网，运行时会出现什么样的现象？
17.
选择题
（1）以下关于以太网络的说法中错误的是（ ）。
（A）关于Ethernet-II的规范是IEEE802.3（B）以太网的媒体访问控制方式是CSMA/CD（C）以太网采用了曼彻斯特编码技术（D）以太网交换机的出现标志着以太网已从共享时代进入到了交换时代
（2）在以太网中，媒体访问控制采用（ ）。
（A）非坚持CSMA（B）半－坚持CSMA（C）p－坚持CSMA（D）1－坚持CSMA
（3）对传统的以太网而言，限制网络跨距的最根本因素是（ ）。
（A）节点发送的信号会随着传输距离的增大而衰减（B）节点是边发送边检测冲突的（C）跨距太大将不利于载波帧听（D）跨距太大会造成“退避时间”过长
（4）以下关于802.3帧格式的说法中正确的是（ ）。
（A）802.3帧即Ethernet-II帧（B）前导码为8字节（C）有一个长度字段（D）有一个类型字段
（5）10Mb/s以太网不支持的媒体是（ ）。
（A）粗同轴电缆（B）单模光纤（C）多模光纤（D）非屏蔽双绞线UTP
（6）（ ）相当于一个多端口网桥。
（A）网关（B）路由器（C）以太网交换机（D）中继器
（7）在工程中，组建总线型10Mb/s以太网应遵循（ ）规则。
（A）6-5-4-3-2-1（B）5-4-3-2-1（C）4-3-2-1（D）3-2-1
（8）1000BASE-T中采用（ ）编码。
（A）卷积编码（B）差分曼彻斯特编码（C）4B5B码（D）5B6B码
（9）生成树协议的作用是（ ）。
（A）确定任意两个节点间的最短路径（B）寻找一个源节点到多个目标节点间的多播路由（C）确定虚拟局域网VLAN的构成（D）查找并消除循环冗余链路，并能在工作链路出现故障时自动启用备用链路来维持数据通信
（10）（ ）不属于VLAN的划分方式。
（A）基于应用层（B）基于网络层（C）基于MAC地址（D）基于端口
（11）在管理VLAN成员端口时，端口的输出规则一般是（ ）。
（A）Tag（B）Untag（C）Unchange（D）以上都有可能
（12）802.11媒体访问协议定义了（ ）种不同的帧间隙。
（A）3（B）4（C）5（D）6
解 答
1.
不同之处有三点：
其一，IEEE802.3帧中以长度字段取代，Ethernet-Ⅱ帧的类型字段；其二，Ethernet-Ⅱ帧的前导码为8个字节，而IEEE802.3帧的前导码为7个字节，另一个字节用作帧首定界符；其三，IEEE802.3帧中DA字段除了最高位外还定义了次高位，次高位为“0”表示全局管理地址，为“1”表示局部管理地址。
为了使两种帧能兼容，通常采用一种能够处理类型和长度的机制。
该方法是：
当长度字段值大于最大帧长（1518B，实际采用0600H）时，就认为该帧采用Ethernet-Ⅱ帧格式，该字段表示类型，否则就认为该帧是IEEE802.3帧。
2.
因为中继器可对信号进行放大、整形，一定程度上抵抗信号的衰减和失真。
中继器无法无线扩展网络长度，因为以太网的网络长度受冲突时间的限制。
3.
起到扩展集线器底板总线的作用。
普通的独立式集线器能以较低价格支持共享型以太网的连接，不需要进行管理；但在组网时遵循5-4-3-2-1，一个网络中最多只能使用4个集线器，即集线器对网络规模存在约束。
它适合于一些站点数较少的环境。
堆叠式集线器的主要优点是可以在逻辑上看成一个集线器，即堆叠起来的集线器上的任何两个端口之间的延迟时间是一个集线器的延迟时间，这样随着堆叠式集线器的增加端口数自然也就增加了，起到了扩大网络规模的作用。
堆叠起来的集线器上的各个端口享有相同的权力，可以用一种软件管理工具对全网进行管理，也可加入备份电源，提供可靠的有源连接。
其缺点是全网共享有限的带宽，处于一个冲突域内。
集线器上连接的网站越多，每站所享有的平均带宽越小，发生冲突的几率越大。
堆叠式集线器主要用在站点集中、数量多，而带宽要求不高的场合。
4.
媒体长度和数据传输率之积与最短帧长度成正比，当传输速率提高到1Gb/s时，最短帧长如果保持64B不变，所允许的媒体长度将影响网络的实用性，为此，千兆以太网采用了帧扩展技术，以达到在不改变802.3标准所规定的最小帧长度、保持兼容性的条件下，仍有较好的网络跨距的目的。
帧扩展技术在发送帧时检查帧的长度，当发送帧长小于512B时，发送站在发送完帧候再继续发送载波扩充位，一直到帧和载波扩充位的总长度达到512B。
载波扩充位由一些非“0”非“1”的特殊符号组成。
帧扩展技术解决了网络跨距问题，但也可能影响短帧的传输性能，因为载波扩充位实际上占用了网络带宽。
为此，IEEE802.3z中增加了一种称为帧突发技术的机制进行弥补，以提高网络带宽的利用率。
利用帧突发机制，当一个站点需要发送几个短帧时，先按照CSMA/CD协议发送第一个帧，该帧可能已附加了载波扩充位。
一旦第一个帧发送成功，该站点就能够继续发送其他帧，直到总长度达到65536b为止。
为了在帧突发过程中能始终占用媒体，站点必须用载波扩充位填充帧与帧之间的间隔，时其他站点看到线路总是处在“忙”状态而不会发送帧。
5.
S=0.35C（Lmin/R-2Tphy）=0.35C×3×108×（64×8/108-2×0.15×10-5）=222.6（m）
6.
由于在总线方式下采用CSMA/CD技术，传统以太网一直工作在半双工方式下，任何情况下总线上只能有一个站点发送数据，否则数据将发生冲突。
采用交换机连接网络以后，交换机的每个端口通常只连接一个工作站。
交换机的端口和工作站都分别使用一对线路进行发送，而从另一对线路上接收，这样即使交换机和工作站同时发送数据也不会产生冲突，因此能够使用全双工方式进行通信。
在网络结构和连线不变的情况下，以全双工方式进行工作，网络的带宽可以提高一倍。
第3章习题及解答
6.
与普通电话网相比，ISDN具有数字化和综合业务两个特点。
首先，通信网的数字化概念是随着PCM传送技术的出现而产生的，其目的是提高通信质量和采用位操作处理。
这种技术的进一步发展，不再停留在通信网的两大要素——交换机和传送信道的分别数字化上，而是以一体化的形式把两者直接结合成统一的数字网。
这样，一个用户终端到另一个用户终端之间的传输全部数字化了，包括用户线路部分，这和电话网有本质的区别。
其次，综合业务原来是指网络的综合，即不改变原来的业务内容，由一个网来实现包括电话和非电话的多种业务。
但对于网络和用户的接口、业务种类、质量和号码等规定业务的各个项目，不变更已有的各种业务就很难在一个网络中实现，为此，现在的ISDN的考虑方法已不是网络的综合，而是向提供包括现有业务内容的新的综合业务方向发展，即把包括语音、图像、数字数据等内容的多种业务，由新的少数综合业务来代替，由一个综合数字网来实现。
7.
用户主机通过ADSLModem接一个分配器，ISP侧也有一个分配器，来自用户端ADSLModem的信号被分配器送入DSLAM。
ADSLModem是一个数字信号处理器，它可以并行地实现不同频率的250个QAMModem的操作。
分配器是一个模拟信号过滤器，按工作频率的不同将电话语音信号和数据信号分离开来，可以是非常微型的。
DSLAM（数字用户线访问多路复用器）具有和ADSLModem同样的数字信号处理器。
8.
xDSL技术利用了电话线上电话系统没有利用的高频部分，以及相应的编码和调制解调技术，进行数据传送。
涉及的编码技术包括2B1Q，调制技术包括QAM、CAP和DMT。
9.
CMTS是电缆调制解调器终端系统。
它一边通过混合器在HFC网上发送和接收数据，另一边采用10BASE-T、100BASE-TX或ATMOC-3等接口通过交换机和路由器与Internet连接，或直接连接本地服务器，享受本地业务。
CMTS同时要对各个用户端的电缆调制解调器（CM）分配带宽，解决信道争用。
10.
在分组头中定义了逻辑信道标识（LCI）字段来区分不同的信道（虚电路），包括逻辑信道组号（LCGN）和逻辑信道号（LCN）。
11.
帧中继节点不进行通常的流量控制，例如利用典型的滑动窗口技术，只在帧中保留了FECN和BECN两个位，用于指示某些阻塞问题，另外定义了一个DE（可丢弃帧标识）位作为如果网络发生拥塞，是否丢弃相应帧的显式信令。
12.
（1）B
（2）A（3）D（4）B（5）A（6）B（7）C（8）D（9）B（10）A（11）A（12）C
第4章习题及解答
题 目
1.
为什么进行子网划分时，子网地址的位数最多只有30位？
其对应的子网掩码是什么？
这种子网通常用在什么场合？
2.
现有一个C类IP网络，其网络地址为211.100.51.0，需要将其划分为5个子网，其中3个子网中主机数目不超过25，一个子网的主机数目不超过60，一个子网的主机数目为2，要求给出一种该C类IP网络子网划分的方案，希望剩余的IP地址能尽量地多。
请写出各子网的IP地址范围与子网掩码、剩余的IP地址的数量。
3.
简述IP数据报中TTL字段的作用。
4.
简述NAT技术的优缺点。
5.
为何需要引入DHCP中继？
6.
Tracert程序是如何利用ICMP报文来查找从源节点到目的节点的完整路由的？
7.
简述静态路由和动态路由的区别。
8.
比较RIP协议和OSPF协议的优缺点。
9.
在CEF技术中，数据帧修改引擎需要对数据帧进行哪些方面的修改？
10.
简述VPN技术应用的三大业务。
11.
假设某主机的IP地址为210.114.105.164，子网掩码为255.255.255.240，请问该主机所在网络的广播地址是什么？
该网络中可用的IP地址范围是什么？
12.
假设教材第173页图4-18中的两个路由器使用了RIP路由协议，请写出分别写出路由器A和B刚启动时、交换路由信息后的路由表。
13.
选择题
（1）TCP/IP网络中，B类IP地址中网络地址占（ ）。
（A）8位（B）16位（C）24位（D）32位
（2）要使192.168.0.94和192.168.0.116不在同一网段，他们使用的子网掩码不可能是（ ）。
（A）255.255.255.192（B）255.255.255.224（C）255.255.255.240（D）255.255.255.248
（3）ICMP协议不能（ ）。
（A）向报源主机发送网络不可达报文（B）向路由器发送回送请求报文
（C）进行数据报流量控制（D）确定IP地址
（4）不属于距离—向量路由协议的缺点的是（ ）。
（A）配置复杂（B）路由循环（C）慢速收敛（D）计数有限
（5）（2个正确答案）下列协议中，属于距离—向量路由协议的是（ ）。
（A）OSPF（B）RIP（C）IP（D）TCP（E）IGRP
（6）（2个正确答案）下列有关缺省路由的说法正确的是（ ）。
（A）缺省路由属于一种特殊的静态路由
（B）缺省路由在路由表中以“0.0.0.0”的形式出现
（C）如果存在缺省路由，将优先选择缺省路由来转发分组
（D）网络管理员不能修改缺省路由
（7）（2个正确答案）路由器中对经过其转发的分组中所含的TTL域所进行的处理包含（ ）。
（A）清零（B）减1（C）加1（D）判零
（8）现有一个长度为3000B的IP数据报，其IP头部的长度为20B，该IP数据报如在最大帧长度为1518B的以太网中进行传输，那么需要将其拆分为（ ）个数据报后才能正确进行传输。
（A）2（B）3（C）4（D）不必拆分
（9） TCP/IP网络中，某主机的IP地址为130.25.3.135，子网掩码为255.255.255.192，那么该主机所在的子网的网络地址为（ ）。
（A）130.25.0.0（B）130.25.3.0（C）130.25.3.128（D）130.25.3.255
（10）在RIP协议中，到某个网络的距离值为16意味着（ ）。
（A）该网络不可达（B）存在循环路由（C）该网络为直接连接网络（D）到达该网络要经过15次转发
（11）（3个正确答案）下列动作中，使用了ICMP协议的有（ ）。
（A）Tracert（B）ping（C）浏览网站（D）路由器发出的“目的不可达”报文（E）Telnet
（12）路由器中发现TTL值为0的分组将进行（ ）处理
（A）返回发送方（B）丢弃（C）继续转发（D）本地提交
（13）有关路由器的描述正确的是（ ）
（A）单独的广播域，分开的冲突域（B）分开的广播域，单独的冲突域
（C）分开的广播域，分开的冲突域（D）单独的广播域，单独的冲突域
解 答
1.
进行子网划分时，如果子网地址为31位或者32位，那么可用的主机地址数将为0，这样的子网没有实际意义。
子网地址的位数为30位时，对应的子网掩码为255.255.255.252。
这种子网通常被用于路由器间的点对点链路。
2.
根据题目要求，可以按下列方案划分该C类网络（注意：
此答案不唯一）：
子网编号
IP地址范围
子网掩码
1
211.100.51.0～211.100.51.31
255.255.255.224
2
211.100.51.32～211.100.51.63
255.255.255.224
3
211.100.51.64～211.100.51.95
255.255.255.224
4
211.100.51.128～211.100.51.191
255.255.255.192
5
211.100.51.96～211.100.51.99
255.255.255.252
按此子网划分方案，剩余的IP地址段有：
211.100.51.100～211.100.51.127、211.100.51.192～211.100.51.255，共剩余92个IP地址。
3.
IP数据报中TTL字段，也被称为生命期字段，主要用于限制数据报的生存时间。
IP数据报在网络中传输时，每经过一个路由器，TTL值将被减去1。
一旦TTL值为0，该数据报将被丢弃，并向源主机发送一个数据报超时ICMP报文。
这样做可以防止一些无法找到目的地的IP数据报一直在网络中漫游，避免过多的网络垃圾影响网络性能。
4.
NAT技术的主要优点有：
（1）NAT技术可以通过使用私有IP地址而有效地解决IP地址匮乏的问题；
（2）由于NAT技术使得外部主机无法发起对内部主机的连接访问，因而可以起到一定的安全作用。
NAT技术的主要缺点有：
部分网络服务需要从外部主机向内部主机发起并建立TCP连接，NAT技术会影响这种网络服务的正常使用，如MSNMessenger中音频对话等。
5.
由于DHCP报文是通过广播的形式传播的，如果没有DHCP中继，那么需要为每个子网设置一个DHCP服务器。
而DHCP中继可以将DHCP报文从一个子网转发给指定的DHCP服务器，并能将DHCP应答报文返回给相应的子网，使得多个子网可以使用同一个DHCP服务器。
6.
Tracert程序主要利用了IP分组的TTL值和ICMP报文来实现。
使用Tracert时，源主机首先向目的主机依次发送三个TTL值为1的回送请求ICMP报文；这些报文到达第一个路由器时，由于TTL值减1后变为0，第一个路由器将向源主机发送一个数据报超时ICMP报文，这样源主机就获得了第一个路由器的IP地址。
依次类推，源主机将依次向目的主机
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